电力系统配电自动化及其对故障的处理解析

发表时间:2020/8/5   来源:《当代电力文化》2020年8期   作者:周广哲
[导读] 配电自动化就是指在原有的配电网架基础上
        摘要:配电自动化就是指在原有的配电网架基础上,加装具有在线监测、远程遥控等功能的自动化设备,搭建以光纤EPON为主、无线专网以及公网为辅的通信网络传输数据,从而实现对配电网的监测、遥控以及故障的快速隔离等功能的一项新技术。配电自动化的应用无疑能够提升电网的供电可靠性以及运营效率与收益,但新技术的应用也带来了一系列新的故障。因此,配电自动化技术虽然能够应用自动化设备的相关功能减轻配电网站所人员的巡视、检修压力,但是对配电自动化运维人员提出了较高的要求,配电网运行环境复杂,设备种类、数量繁多,以至于配电自动化设备故障频发,导致无法正确监视配电网,一旦期间发生电网故障,后果不堪设想,自动化设备基数一旦增大运维压力更加繁重。因此,如何处理一些常见的故障成为了配电自动化运维人员的必研课题,必备技能。笔者通过对自身多年的运维经验进行总结,认为配电自动化故障的处理大体分为三个阶段,即故障发现、故障消缺、故障闭环,每一环节都影响着配电自动化故障处理的效率以及准确性。
        关键词:电力系统;配电自动化;故障;处理措施
        1配电自动化的故障发现
        配电自动化故障的及时发现既能保证配电网的正常监控,又能保护设备的安全,减少因故障未及时处理带来的设备损失,是故障处理中非常重要的一步。通常来说,配电自动化故障主要由调控员、配电自动化运维人员通过各自使用的系统发现故障。调控员大多通过D5200系统监视配电网告警等发现故障;配电自动化运维人员大多通过配电自动化主站后台告警发现故障。调控员在发现D5200系统监视画面中某遥测数据有问题或者遥控失败等故障时,应及时告知配电自动化运维人员并将故障描述清晰。配电自动化运维人员得知并核实后根据故障的严重性将其分为危急缺陷、严重缺陷和一般缺陷。故障发现人员按要求在配电自动化缺陷管理系统中填报缺陷并提交上级审核,根据故障的严重性结合工作计划组织人员消缺。配电自动化运维人员在主站发现缺陷处理流程与前者类似,判断故障严重性,在配电自动化缺陷管理系统中上报后结合消缺紧急情况以及工作计划尽快安排人员消缺。
        2配网自动化的故障消缺
        根据经验总结,常见的配电自动化故障有配电终端(简称DTU)通信中断(掉线)、配电网断路器遥控失败、配电网断路器遥信坏数据、配电终端通道频繁投退、配电网断路器遥信频繁变位等,不同的故障类型也对应了多种可能的诱发因素。
        2.1配电终端通信中断
        配电终端通信中断大多表现为主站系统中终端是否在线栏为“否”,此类缺陷为危急缺陷,需尽快安排人员消缺。这类故障的诱因大致可分为两类,一是信通部门管辖的通信光缆、OLT或ONU发生故障导致通信中断,二是DTU本体故障。此类故障发生时,配电自动化运维人员应立即联系信通部门相应负责人,核实是否为通信部分出现故障,若是通信故障则需配合信通部门做好相关消缺工作,反之则应安排运维人员前往掉线的站点排查DTU的故障。运维人员到达现场后,应首先巡视DTU的电源是否正常工作,具体表现为DTU的工作指示电源灯是否为绿。若是DTU失电所致,首先排查DTU空气断路器是否合上,其次排查配电房内电压互感器柜空气断路器是否合上。若空气断路器位置均正确,因大多DTU由电压互感器柜供电,则查看电压互感器柜熔丝是否已熔断,再检查DTU供电接线端子是否紧固。具体操作可用万用表测量端子正负极电压,若为48V则正常,反之则紧固电压不正常的两根端子。若仍然无效,可能由DTU的电压转换装置故障导致,使电源无法输出正常的工作电压。此类故障需上报上级,将故障站所挂牌并联系厂家更换故障配件。此外配电终端电源板故障也会导致掉线,处理方式与电压转换装置相同。若DTU电源指示灯显示正常,首先巡视通信网线是否插入正常、网线是否完好,再检查DTU是否出现死机,ONU是否出现过热等现象,此类故障可通过重启设备恢复通信。此外,变电站的某些工作可能中断OLT服务,也会导致配电终端的掉线。

若是新投运的DTU出现投运后立刻掉线,也可能是主站配置时波特率、IP地址等配置错误导致通信异常。
        2.2配电网断路器遥控失败
        配电网断路器遥控失败大多在调控员操作时发现,也为危急缺陷,需要尽快安排人员消缺。此类故障的诱因大致可分为两种,一是断路器本体、电动操作机构的故障,二是配电终端的遥控回路故障。此类故障的现象一般也分为两种,一是遥控预置失败,二是遥控预置成功,执行失败。针对上述两种故障现象,若是预置失败,运维人员对故障DTU进行挂牌,与信通相关专业人员沟通确保通信部分正常后到达现场处理。首先巡视DTU遥控压板以及遥控电源空气断路器是否投入,若均正常则检查遥控电源二次回路是否有端子接线松动,具体操作是用万用表的蜂鸣挡测量端子间通断。若是预置成功,执行失败,则可能由配电终端或断路器本体的故障导致。运维人员则需要对故障DTU以及无法遥控的断路器进行挂牌,到达现场后就地遥控断路器一次,若断路器仍然没有变位,则排查遥控回路是否有端子接线松动,同样用万用表蜂鸣挡测量端子间通断。其中可能故障的模块有配电终端开入开出模块、CPU板等,上报缺陷并联系厂家更换配件则可以恢复正常。若遥控回路接线均正常,极大可能是断路器本体故障,则需要通过外挂电动机将断路器先操作到开路位置(若原本就在开路位置则免去这一步),申请停电并检修断路器本体。
        2.3配电网断路器遥信坏数据
        配电网断路器遥信坏数据大体可分为两类,一是遥测数据为零,二是遥测数据不符合实际。若遥测数据为零,运维人员可先确认开关柜是否有接线,其次检查断路器处端子,查看电流互感器短接片是否打开,再核实配电终端遥测端子接线是否有松动,均正常则可能是断路器一次侧未安装电流互感器。若遥测数据不符合实际,或是出现线路两端电流不平衡的现象,则可能是断路器的电流互感器安装不当导致漏磁,或是主站电流互感器变流比录入有误。若以上均正常则可能是配电终端的遥测板故障,将故障DTU挂牌并联系厂家更换配件即可。
        2.4其他故障
        以上三类是配电自动化日常运维中,较为常见的故障,偶尔也会遇到一些不常见的故障。若是发生配电终端频繁投退,极大概率是通信部分出现了问题。例如ONU工作不稳定、网线接触不良时好时坏等。若排除通信上的缺陷,则可能是主站配置上出现了差错,如误将同一MAC地址分配给了两个不同的配电终端,就会导致两台配电终端抢用一个MAC地址上线,频繁出现两个站点相继投退的现象。再者,CPU板也可能发生故障。若是发生配电网断路器遥信频繁变位的故障,可能是断路器二次线未接导致端子悬空,断路器状态不确定。
        3配电自动化的故障闭环
        发现配电终端故障,应及时在配电自动化缺陷管理系统中填报,填报原则为“谁发现,谁填报”。缺陷上报后,由配电自动化专职审核缺陷,并交责给相关责任部门,缺陷消除后,由消缺人员填写缺陷原因并记录留底,待缺陷处理后流程转至缺陷填报人员进行缺陷验收,从而闭环缺陷。
        4结语
        配电自动化的设备数量繁多且运行环境较为复杂,相比主网自动化设备情况相距甚远,时常发生外力因素破坏光纤、电缆等故障,同一故障往往有许多不同的诱因,给配电自动化日常运维带来了较大压力,因此需要总结配电自动化故障处理的经验以提高配电自动化管理的效率。
        参考文献
        [1]梁伟文.配电自动化在配电管理中的应用探析[J].企业技术开发(下半月),2012(2):106-107.
        [2]朱海燕.电力系统配电网自动化研究[J].科技与企业,2013(14):177-178.
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